[发明专利]基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器及制备方法

权利要求书

1.基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器，其特征在于，结构为：从上到下依次为保护层、薄膜层、缓冲层；建立空间直角坐标系，缓冲层到保护层的方向为z轴的正方向；将保护层、薄膜层、缓冲层经过刻蚀微纳加工成沿x轴和y轴分布的十字结构，并在十字结构的四周镀上4个电极；

所述的薄膜层从下到上由Pt、Co、Pt、Co、Pt、Co、MgO结构构成，三层不同厚度的Co\Pt双层膜共同构建了器件本身的磁垂直各向异性；薄膜层的构成分两种梯度变化方式：一、由下至上Co的厚度不断增加同时Pt的厚度不断减少，薄膜层厚度从下至上为:0.6-1.0nm、0.2-0.4nm、0.4-0.8nm、0.4-0.6nm、0.2-0.6nm、0.8-1.2nm、1.0-2.0nm；

二、是由下至上Co的厚度不断减小同时Pt的厚度不断增加，薄膜层厚度从下至上为:0.2-0.6nm、0.8-1.2nm、0.4-0.8nm、0.4-0.6nm、0.6-1.0nm、0.2-0.4nm、1-2nm；其中最下层Pt层的厚度沿y轴正方向递增，最上层Co层的厚度沿y轴正方向递减，制备成方向相反的楔形结构，造成了结构上的磁性对称性的破缺；MgO层进一步加强了薄膜层的垂直各向异性。

2.根据权利要求1所述的基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器，其特征在于，所述电极为导电材料，为Al、Pt或Au，厚度为40nm。

3.根据权利要求1所述的基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器，其特征在于，所述保护层为保护材料，为Ru，厚度为3-5nm。

4.根据权利要求1所述的基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器，其特征在于，所述的缓冲层为缓冲材料Ru，厚度为3-5nm。

5.根据权利要求1所述的基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器，其特征在于，向沿所述空间直角坐标系的x轴方向分布的两电极通入脉冲电流Is，在y轴方向的两电极处可采集到电阻变化，随着脉冲电流Is的强度不断改变，器件的电阻也相应的变化，从而实现信息存储。

6.根据权利要求1所述的基于楔形钴铂组分梯度薄膜的磁性随机存储器的制备方法，其特征在于：

依次在硅基片上用磁控溅射系统溅射Ru层、Pt层、Co层、Pt层、Co层、Pt层、Pt层、MgO层、Ru层；其中为了保证最下的Pt层和最上的Co层为楔形，当溅射这此两层时停止磁控溅射的转盘的转动，然后通过调整两层生长时静置的位置从而实现相反的楔形结构的制备；薄膜制备完成后经过然后标准光刻和离子刻蚀相结合的方法将叠层图案化成十字结构，继续在十字结构的四个引脚上给预留的位置镀上电极。